當(dāng)前,人類社會正由信息化向智能化演進(jìn)。智能化社會需要高效智能的信息感知系統(tǒng)對感知到的巨量信息進(jìn)行有效甄別、處理和決策,并對重復(fù)無意義的信息進(jìn)行有效過濾。因此,基于生物感受神經(jīng)系統(tǒng)的功能特性構(gòu)建具備生物現(xiàn)實(shí)性的高效智能信息感知系統(tǒng)將成為一個重要發(fā)展趨勢。 近日,中科院微電子所微電子重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉明院士團(tuán)隊(duì)構(gòu)建提出了基于憶阻器具備習(xí)慣化特性的人工感受神經(jīng)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,并利用習(xí)慣化這一生物學(xué)習(xí)規(guī)則構(gòu)建了可應(yīng)用于機(jī)器人自主巡航避障的習(xí)慣化脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 研究團(tuán)隊(duì)基于Mott憶阻器和傳感器構(gòu)建了感受神經(jīng)元,該神經(jīng)元能夠感知外界的模擬信號并轉(zhuǎn)化成實(shí)時的動態(tài)脈沖信號,實(shí)現(xiàn)了對外界信號進(jìn)行感知并傳輸?shù)幕竟δ?。感受神?jīng)元進(jìn)一步通過突觸器件與中繼神經(jīng)元相連接構(gòu)建了習(xí)慣化感知系統(tǒng)。 該突觸器件具有連續(xù)刺激下權(quán)值的習(xí)慣化演進(jìn)趨勢,進(jìn)而影響感受神經(jīng)元信號向中繼神經(jīng)元傳輸?shù)男?,使中繼神經(jīng)元的輸出呈現(xiàn)頻率下降特性(即習(xí)慣化特性,如圖a所示)?;谶@一習(xí)慣化特性,團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步構(gòu)建習(xí)慣化脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人避障功能。 測試結(jié)果顯示,基于習(xí)慣化的學(xué)習(xí)規(guī)則所構(gòu)建的所示憶阻器基人工感受神經(jīng)系統(tǒng)能夠有效提升機(jī)器人的避障效率。 該習(xí)慣化感受神經(jīng)系統(tǒng)還可通過不同的傳感器應(yīng)用于不同的感知系統(tǒng),如嗅覺、味覺、視覺、聽覺等。通過實(shí)現(xiàn)生物現(xiàn)實(shí)的感知系統(tǒng),有望實(shí)現(xiàn)更具生物智能的終端系統(tǒng)。 a、憶阻器基習(xí)慣化感受神經(jīng)系統(tǒng)示意圖及系統(tǒng)響應(yīng)特性。b、憶阻器基習(xí)慣化脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在提升實(shí)現(xiàn)機(jī)器人避障效率上的驗(yàn)證
今年8月,華為旗下投資公司哈勃科技投資有限公司宣布投資參股安防領(lǐng)域CMOS圖像傳感器隱形冠軍—思特威(SmartSens)。這家成立于2011年的國內(nèi)CMOS圖像傳感器芯片設(shè)計(jì)公司,避開了傳統(tǒng)巨頭壟斷的手機(jī)市場,轉(zhuǎn)而切入安防市場并快速占據(jù)市場領(lǐng)先位置。 就在華為宣布投資的幾乎同一時間,思特威首次推出首款車規(guī)級圖像傳感器產(chǎn)品,同時亮相的還有面向智能交通監(jiān)控的產(chǎn)品。如今,思特威再次宣布推出一款面向艙內(nèi)應(yīng)用(包括DMS)的車規(guī)級圖像傳感器產(chǎn)品,意味著這家華為系公司全面進(jìn)軍汽車行業(yè)。 一、百億美元大市場 3年前,CMOS傳感器剛剛經(jīng)歷一輪全球需求的爆發(fā)增長期,智能手機(jī)及其他移動終端、安放監(jiān)控行業(yè)是主要的推動力。 如今,隨著智能手機(jī)、傳統(tǒng)安防監(jiān)控領(lǐng)域步入低速增長期,CMOS圖像傳感器需要尋找一個新的高速增長行業(yè)。 目前,在全球汽車市場,安森美、索尼、三星、豪威占據(jù)市場主要份額。數(shù)據(jù)顯示,去年全球汽車圖像傳感器約10億美元市場。 按照未來三年車載攝像頭配置數(shù)量變化(車內(nèi)新增1-3顆、車外從之前的5顆逐步增加了8-12顆),市場將持續(xù)受益智能化滲透率提升。 此外,高階產(chǎn)品需求開始出現(xiàn),從傳統(tǒng)的100-200萬像素逐步提升至500-800像素。而自動駕駛系統(tǒng)對于攝像頭要求更加復(fù)雜,性能更高。 不過,相比于其他領(lǐng)域,汽車是一個極具挑戰(zhàn)性的市場,對于企業(yè)來說,沒有失敗的空間。 作為思特威AT系列首顆車規(guī)級圖像傳感器產(chǎn)品,SC100AT具有高達(dá)140dB的超高動態(tài)范圍,以極其出色的高品質(zhì)明暗細(xì)節(jié)成像應(yīng)對車內(nèi)/外的強(qiáng)烈光線變化。 此外,SC100AT通過搭載思特威特有的PixGain HDR技術(shù)可實(shí)現(xiàn)出色的無拖尾成像,而低至0.58e-的讀出噪聲,更使其能夠在低光照環(huán)境下輸出清晰、細(xì)膩的夜視影像畫面。 而此次新推出的適用于DMS系統(tǒng)的SC133GS CMOS 130萬像素CMOS傳感器,在低光駕駛環(huán)境下,超高靈敏度(QE @ 940 nm > 40%)能夠讀取近紅外光。 結(jié)合120 fps幀速率和單幀HDR技術(shù),提供實(shí)時圖像清晰可見明暗細(xì)節(jié),準(zhǔn)確地捕捉最細(xì)微變化。 與此同時,思特威還在今年6月發(fā)布其專有的LED閃爍抑制(LFS)技術(shù),幫助CMOS圖像傳感器有效減輕LED閃爍帶來的危險(xiǎn),以支持ADAS及自動駕駛的特殊要求。 相比于其他同行已經(jīng)推出的類似解決方案,思特威選擇了一種更獨(dú)特的方法,基于專有的QCell技術(shù)增加了傳感器的靈敏度和動態(tài)范圍,以適應(yīng)昏暗或波動的照明場景。 為了強(qiáng)化汽車業(yè)務(wù),思特威還在今年6月宣布收購位于深圳的Allchip Microelectronics(安芯微),后者是一家專門為汽車應(yīng)用提供CMOS圖像傳感器的公司。 思特威看中的是,到2025年,全球汽車市場攝像頭模塊將超過100億美元的龐大市場。 二、智能化的基礎(chǔ) 無論是鏡頭、模組還是CMOS,相比于車外ADAS的高性能(功能安全)要求應(yīng)用,艙內(nèi)DMS等應(yīng)用要求相對較低,但同樣對成本、尺寸、功耗等等有更高的要求。 比如,豪威在今年推出的全球首款汽車晶圓級攝像頭CMOS傳感器OVM9284,尺寸為6.5 x 6.5毫米,功耗比平均水平低50%以上。 OVM9284基于豪威公司的OmniPixel 3-GS全球快門像素架構(gòu),能在940nm波長下提供量子效率,在接近或完全黑暗的情況下可以獲得最高質(zhì)量圖像。 集成的全視圖像傳感器(圖像傳感器、信號處理器和晶片級光學(xué)器件),有3微米像素和0.25英寸光學(xué)格式,分辨率為1280 x 800。 這款計(jì)劃在今年底量產(chǎn)的芯片級攝像頭,規(guī)避了傳統(tǒng)艙內(nèi)攝像頭尺寸過大的弊端,方便汽車制造商和DMS方案商更靈活選擇安裝位置以及與座艙其他組件的集成。 “DMS可能是ADAS之后的下一個增長市場,因?yàn)轳{駛員分心正成為一個主要問題,相應(yīng)的監(jiān)管和法規(guī)也在陸續(xù)推出?!毙袠I(yè)人士表示,這幾年產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)都在不斷加碼。 與此同時,攝像頭也在成為智能化的重要元素。同時,視覺感知仍是adas及自動駕駛的重心所在。 以手機(jī)為例,2017年蘋果在iPhone的發(fā)布會上,約有10%的時間“推廣”攝像頭;去年,時間占比接近50%,而不是其他手機(jī)功能。 如今,在汽車行業(yè)也是如此。搭載攝像頭的數(shù)量,以及攝像頭的像素也在成為新車智能化營銷的重點(diǎn)之一。 不過,對于思特威來說,汽車前裝導(dǎo)入周期較長,考慮到華為的投資入股,以及其在智能汽車領(lǐng)域進(jìn)入量產(chǎn)階段,后續(xù)想象空間不小。 此前,因?yàn)槊绹某隹诮?,使得索尼暫停了對華為手機(jī)的CMOS傳感器出貨。這意味著,在汽車行業(yè),華為同樣在通過投資參股的方式,扶持自有供應(yīng)鏈體系。而持續(xù)的資本加持,正在加快思特威進(jìn)軍第二個“安防”市場。 隨著車載攝像頭搭載數(shù)量的快速增加,不僅使核心CMOS芯片性能要求增高,更加速了細(xì)分市場的競爭程度。
近日,據(jù)外媒報(bào)道,在芯片制程工藝方面一直落后于臺積電的三星電子,目前正在尋求加強(qiáng)與極紫外光刻機(jī)供應(yīng)商ASML的合作,以加速5nm和3nm制程的研發(fā)。 2015年,由于蘋果合同A9 芯片在 iPhone 6s的生存能力低于臺積電制造的芯片,三星一直無法獲得蘋果A系列處理器的合同訂單,蘋果訂單已移交給臺積電。 盡管失去了蘋果訂單的三星仍收到高通等公司的訂單,但三星在芯片加工處理方面也落后于臺積電一段時間。臺積電是第一個在同一過程中大規(guī)模投入生產(chǎn)的公司。 來自國外媒體的最新報(bào)道顯示,在芯片加工技術(shù)上落后于臺積電一段時間的三星被用來加速5nm和3nm工藝的研究和開發(fā)。 很難說三星能否超過臺積電,加速5nm和3nm工藝的發(fā)展。 作為芯片加工工藝的領(lǐng)先制造商,臺積電的5nm工藝于今年第一季度大規(guī)模投入生產(chǎn),第三季度的收入約為10億美元,預(yù)計(jì)第四季度將超過26億美元。 在更先進(jìn)的3nm工藝方面,臺積電也在按計(jì)劃推進(jìn),計(jì)劃在2021年進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn),在2022年進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。 此外,臺積電與世界上唯一的極端紫外光刻機(jī)供應(yīng)商阿斯麥密切合作,他們獲得了大量的極端紫外線光刻機(jī)。 在8月份的全球技術(shù)論壇上,臺積電透露,世界上目前使用的極端紫外光刻機(jī)中約有一半,生產(chǎn)能力預(yù)計(jì)將占世界總量的60%。
汽車是工業(yè)的集大成者,挑戰(zhàn)高利潤大。吸引了很多業(yè)內(nèi)業(yè)外的行業(yè)巨頭紛紛想要加入造車隊(duì)伍。通信電子以及互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的巨頭們都想在汽車行業(yè)分杯羹,索尼就為推銷他們的汽車電子產(chǎn)品而專門造了一輛樣車,谷歌、阿里、百度琢磨車機(jī)系統(tǒng),LG更深入,直接造核心部件,動力電池。 當(dāng)然,華為也殺進(jìn)來了,車輪上的華為開始加速 華為有一個著名的壓強(qiáng)戰(zhàn)略,任正非曾用坦克和釘子來比喻:幾十噸重的坦克能夠在沙漠中突擊,是因?yàn)樗捎昧嗣娣e比輪胎大得多的履帶,由此使單位面積的承重減小不至于陷下去;而釘子雖輕,卻能穿透硬物,在于極細(xì)的頂部擁有更強(qiáng)的壓強(qiáng)。 壓強(qiáng)戰(zhàn)略在企業(yè)管理中的意義是,集中力量對準(zhǔn)業(yè)務(wù)的城墻口,以達(dá)到力出一孔,利出一孔。 那么,專注ICT行業(yè)的華為殺進(jìn)汽車領(lǐng)域是不是違背壓強(qiáng)戰(zhàn)略了?并不是,華為在汽車領(lǐng)域也是有所為有所不為,它要做的是把自己原有的能力整合到汽車行業(yè)。 華為的策略是聚焦ICT技術(shù),在智能座艙、智能網(wǎng)聯(lián)、智能駕駛、智能車云服務(wù)、智能電動等領(lǐng)域?yàn)檐嚻筇峁┲悄芫W(wǎng)聯(lián)電動汽車的增量部件,幫助車企“造好”車、造“好車”。 這正符合汽車加速智能化的趨勢。用華為輪值董事長徐直軍的話講:“所有傳統(tǒng)汽車涉及的部件,華為都不做;傳統(tǒng)汽車走向智能網(wǎng)聯(lián)電動車過程中,車輛所需要的部件和能力才是華為的主攻方向?!? 并且,從去年開始,華為的汽車業(yè)務(wù)也開始執(zhí)行壓強(qiáng)戰(zhàn)略。轉(zhuǎn)折點(diǎn)是,去年5月底,華為成立智能汽車解決方案BU,汽車業(yè)務(wù)上升到集團(tuán)戰(zhàn)略層面。目前,該BU已經(jīng)有4000多人的團(tuán)隊(duì),僅今年內(nèi)的投入就會達(dá)5億美金,短期內(nèi)不考慮盈利。 上個月北京車展前夕,華為專門開了一場智能汽車解決方案生態(tài)論壇,介紹汽車相關(guān)的戰(zhàn)略和產(chǎn)品;在北京車展,華為在整車館租了展臺;車輪上的華為在加速。 華為的汽車布局:深淘灘,廣撒網(wǎng) 華為智能汽車解決方案BU在組織上大致分為五個部門,智能座艙部門、智能網(wǎng)聯(lián)部門、智能駕駛部門、智能車云服務(wù)部門和智能電動部門。 1、智能座艙部門的關(guān)鍵詞是鴻蒙車機(jī)系統(tǒng)、鴻蒙車域生態(tài)、智能硬件。按照華為的說法,鴻蒙系統(tǒng)是一個面向全場景的分布式操作系統(tǒng),它的兩大特點(diǎn)就是全場景和分布式。 全場景指,鴻蒙系統(tǒng)可以運(yùn)用在手機(jī)、平板、IOT等產(chǎn)品以及車機(jī)之中;分布式指運(yùn)用鴻蒙系統(tǒng)的各設(shè)備之間可以互相調(diào)用硬件能力;打個比方,進(jìn)入車內(nèi),手機(jī)播放的視頻可以選擇直接在車機(jī)屏幕上無縫切換,手機(jī)可以控制汽車內(nèi)的音響,車機(jī)可以操控家里的智能家居設(shè)備,這樣以來,各種設(shè)備之間就可以無感連接。 目前,華為的手機(jī)和PC已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)分布式能力,華為手機(jī)的整個界面可以在華為PC上顯示,設(shè)備聯(lián)通后,在華為PC上就能操控手機(jī),包括打電話。 不過,鴻蒙系統(tǒng)還未完全成型,鴻蒙車機(jī)系統(tǒng)也還在測試階段。近期消費(fèi)者真正能用到的是類似Apple CarPlay的華為HiCar輕量級系統(tǒng),包括沃爾沃、比亞迪已經(jīng)把華為HiCar作為一個產(chǎn)品賣點(diǎn)。 在華為上海全球旗艦店,擺放的一輛沃爾沃XC90就是用來演示HiCar的。上個月的華為開發(fā)者大會上,華為消費(fèi)者BG CEO余承東表示,華為HiCar已經(jīng)與超過20家汽車制造廠商、150多款車型進(jìn)行了合作,合作應(yīng)用超過30款,目標(biāo)2021年超過500萬臺車預(yù)裝華為HiCar。 鴻蒙車域生態(tài)好理解,就是鴻蒙在汽車領(lǐng)域的生態(tài)。華為的目標(biāo)是,把手機(jī)的生態(tài)搬到汽車?yán)?,解決目前汽車可用APP服務(wù)欠缺的問題。 華為在北京車展已經(jīng)發(fā)布了部分智能硬件,包括車載智慧屏、AR HUD等。 車載智慧屏就是華為版的汽車中控屏,目前還不知道具體的產(chǎn)品特點(diǎn),據(jù)說不久后華為的一場發(fā)布會會詳細(xì)介紹。你可能會問,AR HUD這東西跟華為之前的技術(shù)有關(guān)系嗎?有的,畢竟華為都有AR眼鏡的產(chǎn)品,這里面肯定有共通的技術(shù),華為的AR HUD預(yù)計(jì)在2023年裝車。 華為在智能座艙領(lǐng)域的目標(biāo)是做到汽車生命周期內(nèi),可實(shí)現(xiàn)硬件即插即用、軟件持續(xù)升級,保證用戶座艙系統(tǒng)體驗(yàn)的平滑演進(jìn)。 2、智能網(wǎng)聯(lián)部門的產(chǎn)品包括4G/5G車載移動通信模組/T-Box、車路協(xié)同C-V2X芯片等,比如,剛剛上市的北汽新能源 ARCFOX αT就搭載了華為5G模組MH5000。 3、智能駕駛部門業(yè)務(wù)包含MDC智能駕駛計(jì)算平臺、傳感器兩條產(chǎn)品線以及ADAS自動駕駛解決方案。MDC智能駕駛計(jì)算平臺這條線,與英偉達(dá)、Mobileye的產(chǎn)品存在競爭關(guān)系。 華為的MDC主體由人工智能芯片NPU和通用計(jì)算芯片CPU組成,支撐汽車的計(jì)算和控制。不過,華為提供的MDC主要是支持車企實(shí)現(xiàn)自動駕駛,而自動駕駛更多就是以人工智能推理計(jì)算為主,把攝像頭、激光雷達(dá),毫米波雷達(dá)感知到的信息進(jìn)行處理,然后進(jìn)行推理,再向四個輪子發(fā)出指令。 華為的思路是,雖然自家的MDC完全可以滿足整車的計(jì)算推理需求,但基于安全性的考慮,會設(shè)置三個域控制器,同時也有三個操作系統(tǒng)匹配,分別是鴻蒙車機(jī)系統(tǒng)、自動駕駛操作系統(tǒng)AOS、智能車控操作系統(tǒng)VOS,以支持座艙系統(tǒng)、MDC、車輛動態(tài)控制系統(tǒng)的安全冗余,互為備份。 上個月,華為發(fā)布了最新的MDC 210和MDC 610,分別提供48 TOPS、160 TOPS的算力,支持L2+、L3-L4級別的自動駕駛。之前,華為也已經(jīng)有了MDC 300和MDC 600兩款產(chǎn)品,目前MDC有四款產(chǎn)品,覆蓋各種需求。 其中,MDC 600早在2018年就發(fā)布了,集成8顆華為昇騰310人工智能芯片,算力高達(dá)352 TOPS,支持L4級別自動駕駛;產(chǎn)品發(fā)布之時,華為與奧迪就公布了合作計(jì)劃,奧迪Q7用MDC 600的高階版本進(jìn)行自動駕駛的道路測試。 非常具有前瞻性的是,MDC系列產(chǎn)品,物理尺寸保持一致,在智能汽車的生命周期里,可支持計(jì)算平臺的平滑替代升級。 目前,華為MDC產(chǎn)品已經(jīng)有50多個合作伙伴。比如,使用華為的MDC產(chǎn)品,Momenta、禾多科技在乘用車領(lǐng)域打造了HWP、AVP等高級別自動駕駛解決方案;希迪智駕,在商用車領(lǐng)域打造了智能重卡解決方案,新石器打造了無人配送解決方案;在作業(yè)車領(lǐng)域,元戎啟行打造了港口集卡解決方案,慧拓打造了無人礦卡解決方案。 傳感器這條線,華為有前視雙目攝像頭、超級魚眼攝像頭、毫米波雷達(dá)以及激光雷達(dá)。激光雷達(dá)方面,2021年底,華為第一代激光雷達(dá)將量產(chǎn),到2024年,第二代華為激光雷達(dá)將量產(chǎn),為全固態(tài)。 激光雷達(dá)量產(chǎn)之時,華為將把目前昂貴的激光雷達(dá)成本降至幾百乃至一百美金。其實(shí),傳感器也是華為已有技術(shù)的拓展,毫米波雷達(dá)用到的技術(shù)與華為的5G毫米波技術(shù)同源。此外,這個部門也負(fù)責(zé)向主機(jī)廠提供整體的ADAS自動駕駛解決方案。 華為今年的目標(biāo)是在城市道路上做到測試車輛自動駕駛1000公里無干預(yù),力爭2022年初將相關(guān)部件、系統(tǒng)正式裝車。 4、智能車云服務(wù)。9月份,華為在智能汽車解決方案生態(tài)論壇發(fā)布了華為智能車云服務(wù)2.0,聚焦自動駕駛、高精地圖、電池安全、OTA、V2X,包括四大子服務(wù),自動駕駛云服務(wù)、高精地圖云服務(wù)、車聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)和V2X云服務(wù)。 自動駕駛云服務(wù)幫助客戶構(gòu)建一站式自動駕駛數(shù)據(jù)驅(qū)動的閉環(huán)方案;車聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)包含三電云服務(wù)、OTA和智能增值服務(wù)等服務(wù)能力;高精地圖云服務(wù)將打造高精度動態(tài)地圖聚合平臺;V2X云服務(wù)通過全新發(fā)布的云控平臺為豐富的V2X業(yè)務(wù)場景賦能,構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)云端大腦。 各項(xiàng)服務(wù)不再分別進(jìn)行具體講解。舉兩個例子,據(jù)華為介紹,八爪魚自動駕駛云服務(wù),提供數(shù)據(jù)服務(wù)、訓(xùn)練服務(wù)、仿真服務(wù),三大服務(wù)貫穿自動駕駛開發(fā)、測試及商用優(yōu)化的全生命周期,形成了以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的自動駕駛閉環(huán)方案。 而三電云服務(wù)能力是華為基于基站、手機(jī)等電池領(lǐng)域積累,結(jié)合云計(jì)算、AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)推出,可以實(shí)現(xiàn)車輛狀態(tài)云端可視、電池故障預(yù)警、熱失控防控、電池健康狀態(tài)精準(zhǔn)評估、電池剩余壽命精準(zhǔn)預(yù)測以及電池控制策略優(yōu)化。 5、智能電動部門。不久前,華為在廣州成立了華為電動技術(shù)有限公司,應(yīng)該是三電部門的法人主體,但華為智能電動相關(guān)業(yè)務(wù)只有就已經(jīng)有了。北京車展期間,華為展示了mPower整體解決方案,包括三合一電驅(qū)動系統(tǒng)、多合一電驅(qū)動系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng)模塊等,某些產(chǎn)品已經(jīng)運(yùn)用在運(yùn)營商充電站中。 很有看點(diǎn)的是華為的多合一電驅(qū)動系統(tǒng)DriveOne,號稱業(yè)界首款超融合電驅(qū)系統(tǒng),其集成了電動機(jī)、減速器、BCU(電池控制單元)、PDU(動力驅(qū)動單元)、DCDC(驅(qū)動電源單元)、MCU(微控制單元)、OBC(車載充電器)七大部件,做到了小巧緊湊,120千瓦(192馬力)版僅重65公斤。包括比亞迪在內(nèi)的主機(jī)廠已經(jīng)在搭車測試,明年量產(chǎn)。 不造車的華為,可再造一個博世 連電機(jī)都做,可見華為涉水之深,難怪業(yè)界多次傳出華為會造整車的傳聞,但華為多次予以否定。徐直軍之前解釋:“未來汽車價(jià)值的構(gòu)成70%不會發(fā)生在傳統(tǒng)的車身、底盤等部件,而是在自動駕駛的軟硬件、以及計(jì)算和連接等技術(shù)上?!睋Q言之,從產(chǎn)業(yè)價(jià)值角度來看,華為沒必要造車。 確實(shí),華為不做整車,而為所有整車廠提供方案,從硬件、到軟件,從底層的芯片、操作系統(tǒng)系統(tǒng),到上層的系統(tǒng)模組、整體解決方案,從智能座艙系統(tǒng)、到智能駕駛系統(tǒng)、再到電驅(qū)電控系統(tǒng)、云服務(wù)等等,產(chǎn)品幾乎囊括所有智能網(wǎng)聯(lián)汽車的增量部分,豐富得不能再豐富。 放棄高成本、競爭激烈的整車行業(yè),變?yōu)檎噺S的供應(yīng)商,華為既擅長又風(fēng)險(xiǎn)小、且每年足夠有300-500億美元的市場空間,假如順利,華為將成為一個“新博世”。 從To B行業(yè),跳到To C行業(yè),成功的鮮有,但華為仍然實(shí)現(xiàn)了在消費(fèi)電子領(lǐng)域從默默無聞到世界頂級的蛻變。
晶體管可以用作開關(guān)和放大器,并且在電路中起到很大的作用。那么我們?nèi)绾芜B接晶體管,才能使其用作電路中的開關(guān)? 首先,為什么晶體管在電路中被用作開關(guān)? 有很多不同種類的開關(guān),以下陳列的是各種開關(guān):按鈕開關(guān),翹板開關(guān),滑動開關(guān),DIP開關(guān),按鍵開關(guān),撥動開關(guān),刀開關(guān),它們的功能與晶體管相同,它們在電路中連接到開關(guān)輸出側(cè)的負(fù)載,下面的電路使用單刀開關(guān)來打開或關(guān)閉負(fù)載(LED)。 如果以上這些開關(guān)具有相同的用途,那么為什么晶體管經(jīng)常被用作電路中的開關(guān)呢? 原因是晶體管是電氣開關(guān)。 與上面的機(jī)械開關(guān)不同,晶體管通過電流來導(dǎo)通或截止。機(jī)械開關(guān),例如單刀開關(guān),按鈕開關(guān),需要人工進(jìn)行開關(guān)。但是,晶體管的開啟和關(guān)閉不是通過人為干預(yù),而是通過電流來控制。 兩者都有自己的用途。機(jī)械開關(guān)通常在電子電路的外部使用,在這種情況下,人們需要控制各種功能,例如用于打開或關(guān)閉設(shè)備的ON-OFF開關(guān),音量控制等。 當(dāng)我們只想通過晶體管的通斷狀態(tài)來接通或關(guān)斷器件時,就使用晶體管。作為晶體管完美地用作電氣開關(guān)的主要示例,我們將在下面介紹。 如何將晶體管作為電路中的開關(guān)進(jìn)行連接? 現(xiàn)在我們知道了為什么將晶體管用作開關(guān),現(xiàn)在我們討論如何連接晶體管以在電路中用作開關(guān)。 晶體管是三引腳器件,由雙極結(jié)型晶體管(BJT)的基極,集電極和發(fā)射極組成。發(fā)射極是第一引腳,基極是中間引腳,集電極是第三引腳。 為了將晶體管作為電路中的開關(guān)連接,我們將將晶體管導(dǎo)通的設(shè)備的輸出連接到晶體管的基極。發(fā)射極將連接到電路的接地端。集電極將連接到晶體管將導(dǎo)通的負(fù)載和電路的電源電壓。 該電路中有幾個不同的部分。檢測運(yùn)動的部分是PIR運(yùn)動傳感器。當(dāng)此傳感器檢測到運(yùn)動時,它將運(yùn)動能量轉(zhuǎn)換為電流。許多電子設(shè)備都這樣做。它們將機(jī)械轉(zhuǎn)換為電流。PIR運(yùn)動傳感器可以做到這一點(diǎn)。一旦檢測到運(yùn)動,便將電流輸出到其引腳3的輸出引腳。由于此輸出為電流,因此可用于導(dǎo)通晶體管。 由于PIR運(yùn)動傳感器輸出電流,并且晶體管是開關(guān),因此它是與晶體管工作的理想開關(guān)。機(jī)械開關(guān)是人需要按下操作時使用的開關(guān),晶體管是電流接通時的開關(guān)。因此,當(dāng)我們希望電流控制電路中開關(guān)的狀態(tài)時,可以使用晶體管。 當(dāng)PIR傳感器未檢測到運(yùn)動時,它不輸出電流,因此晶體管不會導(dǎo)通。當(dāng)晶體管的基極沒有接收到足夠的電流時,沒有電流可以從發(fā)射極流到集電極為負(fù)載供電,在這種情況下,負(fù)載是電動機(jī)。 即使晶體管的集電極需要正電壓(對于NPN晶體管)才能工作,它也不會僅僅因?yàn)橛须妷憾鴮?dǎo)通。這是因?yàn)楫?dāng)晶體管沒有接收到足夠的基極電壓時,它會充當(dāng)開路。當(dāng)晶體管開路時,沒有電流可以流到地。因此,提供給直流電動機(jī)的+ 9V直流電壓沒有電勢。電動機(jī)兩端的電壓均為+ 9V。只有當(dāng)晶體管導(dǎo)通并且電流可以流到地時,才有確定的電位。 當(dāng)運(yùn)動檢測器檢測到運(yùn)動時,它會從其輸出引腳輸出電流到晶體管的基極。該電流使晶體管導(dǎo)通,因此晶體管現(xiàn)在可以為其負(fù)載(即電動機(jī))供電。在該電路中,晶體管充當(dāng)開關(guān)和放大器。如果使用PNP晶體管,則將負(fù)電壓提供給集電極。
在英特爾最近公布的2020財(cái)年第三季度業(yè)績報(bào)告中顯示,英特爾當(dāng)季營收183.3億美元,凈利潤為42.8億美元。而臺媒MoneyDJ援引MarketWatch的消息稱,英特爾未對轉(zhuǎn)型計(jì)劃過多解釋。 不過有分析人士稱,英特爾的經(jīng)營困境恐怕才剛開始,甚至美國銀行分析師Vivek Arya認(rèn)為,英特爾遇到的制造難題恐怕無法輕易解決,尤其是在高度競爭的芯片業(yè)。 原因在于,英特爾的龐大規(guī)模恐怕會讓該公司在尋找晶圓代工伙伴時遭遇挑戰(zhàn)。 Vivek Arya說,英特爾究竟要部份還是完全轉(zhuǎn)型為IC設(shè)計(jì)商,目前仍不清楚?,F(xiàn)在也不知道晶圓代工廠是否還有多余產(chǎn)能為英特爾制造晶體管,或愿不愿意在短時間內(nèi)幫助競爭對手,待后者改善內(nèi)部制程后撤單,最終留下一座空蕩蕩的晶圓廠。 另外,Jefferies分析師Mark Lipacis發(fā)表研究報(bào)告指出,若臺積電同意在英特爾積極追趕時、以先進(jìn)制程為英特爾打造CPU,那么臺積電等于是在幫英特爾翻身,最終拱手讓出AMD及Nvidia這兩個高成長客戶的訂單。 從戰(zhàn)略的角度來看,Mark Lipacis相信只有在英特爾放棄打造先進(jìn)制程晶體管的前提下,臺積電才會為英特爾代工CPU。 英特爾首席執(zhí)行官鮑勃?斯旺針對延遲上市的7nm芯片指出,公司將在2021年初決定是采用自己的技術(shù)還是交由第三方代工生產(chǎn)7納米芯片。
近日在北京舉行的第十六屆北京國際汽車展覽會零部件展中,比亞迪半導(dǎo)體攜車用功率器件、智能控制IC、智能傳感器、智能車載等多種技術(shù)和產(chǎn)品參展,全面呈現(xiàn)其在車規(guī)級芯片產(chǎn)品和技術(shù)上的強(qiáng)大研發(fā)實(shí)力及快速迭代能力,再次彰顯其在電動車領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。 早在2007年,比亞迪半導(dǎo)體就進(jìn)入了MCU領(lǐng)域,從工業(yè)級MCU開始,堅(jiān)持性能與可靠性的雙重路線,發(fā)展到現(xiàn)在擁有工業(yè)級通用MCU芯片、工業(yè)級三合一MCU芯片、車規(guī)級8位MCU芯片、車規(guī)級32位MCU芯片以及電池管理MCU芯片等系列產(chǎn)品。截至目前,比亞迪半導(dǎo)體車規(guī)級MCU已經(jīng)裝車突破500萬顆,工業(yè)級MCU累計(jì)出貨超20億顆,實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)MCU在市場上的重大突破。 自研車規(guī)級MCU全面覆蓋 值得注意的是,在比亞迪半導(dǎo)體發(fā)布的汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品官宣視頻中,有一個小器件的身影——自主研發(fā)的MCU。MCU即微控制單元,是將CPU、存儲器都集成在同一塊芯片上,形成芯片級計(jì)算機(jī),可為不同應(yīng)用場景實(shí)施不同控制,可應(yīng)用于電控系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、充電逆變系統(tǒng)、整車熱管理系統(tǒng)、ADAS、車身及其他附件。 MCU廣泛應(yīng)用于汽車的不同系統(tǒng)中 比亞迪半導(dǎo)體MCU芯片,在今年發(fā)布的高端旗艦車型比亞迪“漢”的前大燈、后尾燈、室內(nèi)燈、空調(diào)控制面板以及后視鏡控制等諸多應(yīng)用場景中,均扮演了十分關(guān)鍵的角色,每一個功能實(shí)現(xiàn)的背后都離不開復(fù)雜芯片組的支撐。得益于自研MCU芯片的強(qiáng)大實(shí)力,比亞迪電動車的超凡智能化性能得以落地并具備持續(xù)迭代升級的能力。 MCU助力汽車智能化 作為汽車電子系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算和處理的核心,MCU是實(shí)現(xiàn)汽車智能化的關(guān)鍵。據(jù)iSuppli報(bào)告顯示,一輛汽車中所使用的半導(dǎo)體器件數(shù)量中,MCU芯片約占30%。這意味著每輛車至少需要使用70顆以上的MCU芯片。隨著汽車不斷向智能化演進(jìn),MCU的需求增長也將越來越快。 不斷升級車規(guī)級MCU,引領(lǐng)電動車智能化發(fā)展 近幾十年來,國內(nèi) MCU多集中在消費(fèi)類領(lǐng)域。公開數(shù)據(jù)顯示,中國車規(guī)級MCU市場占全球份額超過30%,但卻基本100%依賴于進(jìn)口。在過去很長的一段時間內(nèi),車規(guī)級MCU技術(shù)都掌握在國際巨頭的手中,為國外廠商壟斷,國產(chǎn)替代空間巨大。隨著比亞迪半導(dǎo)體的入局和突破,逐步打開了國產(chǎn)工控和汽車級MCU芯片的大門。 相比消費(fèi)電子領(lǐng)域,尤其是在汽車領(lǐng)域,車規(guī)級芯片存在研發(fā)周期長、設(shè)計(jì)門檻高、資金投入大和認(rèn)證周期長等特點(diǎn)。做車規(guī)級MCU的難點(diǎn),在于車載產(chǎn)品要求做到零失效,品質(zhì)達(dá)到AEC-Q100 Grade 1,使用周期 15到20 年,技術(shù)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于消費(fèi)電子類芯片。此外,車規(guī)級MCU僅僅是單個產(chǎn)品的資金投入就高達(dá)幾千萬甚至上億人民幣。因此,只有具備豐富芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、全面產(chǎn)品質(zhì)量管控、充足人力物力的公司,才有可能研發(fā)出滿足汽車正常運(yùn)行需求的MCU芯片。這也使得國內(nèi)很多廠商對車規(guī)級MCU望而卻步。 結(jié)合多年工業(yè)級MCU的技術(shù)和制造實(shí)力,比亞迪半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)了從工業(yè)級MCU到車規(guī)級MCU的高難度跨級別業(yè)務(wù)延伸,在2018年成功推出第一代8位車規(guī)級MCU芯片,2019年推出第一代32位車規(guī)級MCU芯片,批量裝載在比亞迪全系列車型上,已累計(jì)裝車超500萬顆,標(biāo)志著國產(chǎn)車規(guī)級MCU在市場上邁出了一大步。 比亞迪半導(dǎo)體還將推出應(yīng)用范圍更廣、技術(shù)持續(xù)領(lǐng)先的車規(guī)級多核高性能MCU芯片。
數(shù)據(jù)中心在數(shù)字化、信息化推動社會和產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大變革的過程中充當(dāng)了重要的角色,隨著人工智能在各行業(yè)的滲透,以及龐大應(yīng)用場景使AI模式越加復(fù)雜,而其中數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力需要更高的要求與發(fā)展,而算力的核心就是芯片。 正是基于這個原因,近年來全球涌現(xiàn)出不少致力于AI芯片開發(fā)的企業(yè),燧原科技就是其中之一。在成立之初,公司就瞄準(zhǔn)了云端訓(xùn)練芯片市場缺口,并提出了“做大芯片,拼硬科技”的目標(biāo)。 在這種愿景的驅(qū)動下,從2018年3月成立至今的短短2年半時間內(nèi),燧原科技就陸續(xù)發(fā)布了云端AI訓(xùn)練芯片“邃思DTU”、搭載該芯片的AI加速卡“云燧T10”以及基于OCP加速模組OAM的“云燧T11”。2020年9月,燧原科技再次迎來了里程碑式的突破——其第一代人工智能訓(xùn)練加速卡云燧T10和由其組成的多卡分布式訓(xùn)練集群已在云數(shù)據(jù)中心落地,正式進(jìn)入商用階段。 近日,燧原科技攜“云燧T10/T11” 首次亮相第三屆全球IC企業(yè)家大會暨第十八屆中國國際半導(dǎo)體博覽會(IC China 2020),在本次大會期間,燧原科技的負(fù)責(zé)人和相關(guān)專家為我們介紹了AI芯片實(shí)現(xiàn)商用的過程中存在著諸多挑戰(zhàn),以及燧原科技作為一家初創(chuàng)企業(yè)又是怎樣完成了云端AI大芯片的迅速商用化落地。 一、AI大芯片落地的難點(diǎn) 眾所周知,新場景對算力的需求,使得AI芯片在設(shè)計(jì)、制造和封測等方面進(jìn)行了升級,由此也促生了很多新技術(shù),這不僅為大量初創(chuàng)企業(yè)帶來了發(fā)展機(jī)會,也同樣為他們帶來了諸多的挑戰(zhàn)。以芯片設(shè)計(jì)為例,設(shè)計(jì)企業(yè)需要在架構(gòu)、IP、SoC等方面進(jìn)行創(chuàng)新。而芯片越大,則意味著整個芯片設(shè)計(jì)難度也會呈指數(shù)級上升,這為設(shè)計(jì)企業(yè)帶來了難題。除此之外,AI芯片要處理大量的數(shù)據(jù),所以這類芯片對性能的要求就導(dǎo)致了它對先進(jìn)工藝和先進(jìn)封裝方面也具有較高的要求。 而在解決了在這三個環(huán)節(jié)中的問題后,也僅僅是企業(yè)成功推出了相關(guān)產(chǎn)品,離實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地還存在著一段距離。 “量產(chǎn)是AI大芯片實(shí)現(xiàn)商用要翻越的一座大山”,燧原科技創(chuàng)始人兼COO張亞林表示:“在推出產(chǎn)品到實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的過程中,需要解決產(chǎn)品質(zhì)量、性能功耗以及良率這三大核心問題?!? 為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,燧原科技通過用驗(yàn)證方法學(xué)和驗(yàn)證覆蓋率來確保芯片設(shè)計(jì)質(zhì)量和制造質(zhì)量。在性能功耗優(yōu)化方面,則通過軟硬件聯(lián)合性能以實(shí)現(xiàn)端到端的性能調(diào)優(yōu),這包括三個部分,即進(jìn)行芯片性能極限測試、硬件性能調(diào)優(yōu)以及軟件性能優(yōu)化。在良率方面,存在著晶圓測試(CP)良率挑戰(zhàn)、2.5D封裝良率挑戰(zhàn)以及分級良率挑戰(zhàn)。對此,燧原科技選擇了與產(chǎn)業(yè)鏈上下游伙伴共同合作來提高產(chǎn)品良率。 除了在技術(shù)層面上存在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的挑戰(zhàn)外,與之相匹配的軟件生態(tài)系統(tǒng)也是AI大芯片難以落地的另一重要因素。 為此燧原科技推出了計(jì)算及編程平臺“馭算”。據(jù)介紹,該平臺支持主流深度學(xué)習(xí)框架,并針對邃思芯片進(jìn)行了特定優(yōu)化。整個平臺不僅包括傳統(tǒng)的算子加速庫,還為數(shù)據(jù)中心大規(guī)模訓(xùn)練集群提供高效靈活的調(diào)度機(jī)制。 (馭算軟件架構(gòu)) 二、大芯片背后的硬科技 實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)是商業(yè)化過程中重要的一環(huán),量產(chǎn)后走向市場并受到市場的青睞則是更重要的環(huán)節(jié),而這就需要依靠產(chǎn)品的硬實(shí)力。 通過相關(guān)技術(shù)降低芯片成本,也是云端AI訓(xùn)練芯片硬實(shí)力的一種體現(xiàn)。其中,芯片架構(gòu)的創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)算力普惠的一個重要因素。 借本次全球IC企業(yè)家大會的機(jī)會,燧原科技創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官趙立東發(fā)布了燧原科技的芯片架構(gòu)——“GCU-CARA”(通用計(jì)算單元和全域計(jì)算架構(gòu))。據(jù)趙立東介紹,該架構(gòu)具有完全可編程、全模式計(jì)算、全精度計(jì)算和高并行度的特點(diǎn)。 據(jù)現(xiàn)場燧原科技專家介紹,GCU-CARA具有256個張量計(jì)算單元,每個計(jì)算單元支持1個32 bit MAC,支持所有精度輸入以及混合精度運(yùn)算。GCU-CARA擁有廣泛的標(biāo)量、向量、張量計(jì)算形式以及各種精度格式的支持,可以提供極其靈活的編程方式和張量切分/復(fù)用方式,從而支持最廣泛的編程需求。 據(jù)悉,燧原科技GCU架構(gòu)還包括GCU-CARE(計(jì)算引擎)、GCU-DARE(數(shù)據(jù)架構(gòu))、GCU-LARE(智能互聯(lián))、GCU-PARE(先進(jìn)封裝)四大核心技術(shù),旨在為人工智能產(chǎn)業(yè)注入了新動能。 目前,燧原GCU已應(yīng)用到云燧T10,T11產(chǎn)品以及數(shù)據(jù)中心AI訓(xùn)練系統(tǒng)和集群中。而今年云燧T10和由其組成的多卡分布式訓(xùn)練集群正式進(jìn)入商用階段,也從另一方面說明了燧原科技的硬實(shí)力受到了市場的認(rèn)可。 三、燧原科技開啟2.0時代 在云燧T10實(shí)現(xiàn)商用化落地的前四個月,燧原科技還獲得了新一輪的融資,借助這輪融資,燧原科技得以從1.0跨越到了2.0時代。 張亞林表示:“在1.0時代,燧原科技實(shí)現(xiàn)了從0到1的目標(biāo),在這個階段公司的工作重心是放在建設(shè)中國頂尖的工程化團(tuán)隊(duì),完成產(chǎn)品研發(fā)和量產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品熱啟動,并完成首個人工智能訓(xùn)練解決方案的商業(yè)化落地?!? 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商用的云燧T10和由其組成的多卡分布式訓(xùn)練集群是燧原科技完成1.0階段任務(wù)的代表作之一。從上文AI大芯片的商用落地難處便可看出,僅靠一塊芯片或是一種產(chǎn)品難以支撐云端服務(wù)器的使用。從目前市場情況來看,由AI芯片所組成的分布式集群在云端服務(wù)器發(fā)展的過程中起到了重要作用,針對這種商業(yè)訴求,燧原科技所推出的多卡分布式訓(xùn)練集群,就能夠?yàn)槠栈菰贫擞?xùn)練的實(shí)現(xiàn)提供助力。 “多卡分布式集群的建成并不是一件簡單的事”,張亞林表示:“在這個過程中,燧原科技需要解決多卡之間連接問題,還需要考慮每個板卡的工作分配,使之在盡可能小的功耗下發(fā)揮出最高的性能?!? (云燧T10商用化案例展示) 人工智能訓(xùn)練平臺的商業(yè)化落地不僅為燧原1.0畫上了完美的通關(guān)句號,還為燧原科技打開了通往2.0時代的大門。 “2.0時代,燧原科技將進(jìn)行從1到N的發(fā)展”,據(jù)張亞林介紹:“在2.0時代,燧原科技會專注于建立市場銷售和服務(wù)支持體系,迅速拓展業(yè)務(wù)。同時,公司還將加強(qiáng)國內(nèi)外學(xué)術(shù)端的合作,引進(jìn)高端人才,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)?!? 在產(chǎn)品規(guī)劃方面,作為一個務(wù)實(shí)的企業(yè),實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地是燧原科技所追求的目標(biāo)之一。以此為基礎(chǔ),燧原科技在進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)之初就瞄準(zhǔn)了市場痛點(diǎn),大大加速了產(chǎn)品的商業(yè)化進(jìn)程。 張亞林表示:“未來,燧原科技也將以應(yīng)用為導(dǎo)向,進(jìn)行產(chǎn)品的拓展。在2.0時代,燧原科技還會持續(xù)產(chǎn)品的研發(fā)和迭代,構(gòu)建云端訓(xùn)練和推理平臺完整解決方案。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),燧原科技將會在明年推出推理AI芯片。” 根據(jù)燧原科技的計(jì)劃來看,公司將用3年時間來構(gòu)建燧原科技2.0時代。 燧原科技之所以能夠在短時間內(nèi)得到如此迅速的發(fā)展,是因?yàn)樵贫薃I訓(xùn)練芯片還處于起步階段,算法和架構(gòu)方面還有很大的上升空間。從云端訓(xùn)練芯片巨頭英偉達(dá)的發(fā)展中看,2019年其數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營收達(dá)到30億美元,AI訓(xùn)練卡則貢獻(xiàn)了其中的20億美元和最大利潤。 而英偉達(dá)幾乎壟斷了云端AI訓(xùn)練芯片市場,一家獨(dú)大的市場情況就導(dǎo)致了AI云端訓(xùn)練的成本很高。而燧原科技瞄準(zhǔn)這塊市場,就是期望能夠提供可替代的解決方案來推動普惠算力的實(shí)現(xiàn)。 據(jù)張亞林介紹,燧原科技瞄準(zhǔn)的是云端計(jì)算芯片的存量和增量兩大市場。存量市場指的是目前已有的,并可進(jìn)行方案替代的市場,例如云服務(wù)商等領(lǐng)域。增量市場則是未來通過技術(shù)迭代并進(jìn)行方案替代的市場。 他表示:“在國外廠商已經(jīng)構(gòu)建了強(qiáng)大的優(yōu)勢之下,其他廠商要想進(jìn)入這個市場首先就要適應(yīng)已有的生態(tài)系統(tǒng),通過提供可替代的解決方案是打入這個市場方法之一。這也是為未來突破國外廠商壟斷所奠定的基礎(chǔ)?!? 從國內(nèi)云端AI芯片競爭格局來看,由于現(xiàn)階段國內(nèi)致力于發(fā)展云端AI芯片的企業(yè)并不多,且在市場前景巨大的情況下,搶先爭取相關(guān)人才和發(fā)展生態(tài)合作伙伴就成為了驅(qū)動企業(yè)未來發(fā)展的重要引擎之一。而這也是上文所提到的,燧原科技要在2.0時代大力發(fā)展的部分之一。 因此,燧原科技正在積極與全產(chǎn)業(yè)鏈的伙伴達(dá)成合作,聯(lián)合伙伴孵化行業(yè)解決方案,深度參與AI產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟;積極建立生態(tài),聯(lián)合建立高校聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室;并開放底層能力,賦能定制開發(fā),深度參與社區(qū),貢獻(xiàn)測評標(biāo)準(zhǔn)。 在算力即是生產(chǎn)力的今天,業(yè)界對普惠算力的需求日益高漲。在這種市場需求之下,在云端訓(xùn)練芯片這片藍(lán)海當(dāng)中,既是挑戰(zhàn)又是機(jī)會,而燧原科技的成長也為國內(nèi)云端AI芯片的商業(yè)化發(fā)展提供了選擇。
根據(jù)二極管只能單向?qū)щ姷臉?biāo)志性性能特征,我們常常用“二極管”來形容那些看問題單向思維考慮,沒有逆向思維,死鉆牛角尖的人。那么“一根筋”的二極管具體是什么樣的呢? 一、二極管是什么? 二極管是用半導(dǎo)體材料(一般由硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件。只允許電流由單一方向流過。 即給二極管陽極和陰極加上正向電壓時,二極管導(dǎo)通。 當(dāng)給陽極和陰極加上反向電壓時,二極管截止。 因此,二極管的導(dǎo)通和截止,則相當(dāng)于開關(guān)的接通與斷開。因?yàn)檫@一單向?qū)щ姷奶匦裕诟鞣N電子電路中,其應(yīng)用非常廣泛,如LED燈中的發(fā)光二極管,調(diào)頻收音機(jī)等; 二、結(jié)構(gòu)組成 二極管就是由一個PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線及管殼封裝而成的。由P區(qū)引出的電極稱為陽極,N區(qū)引出的電極稱為陰極。因?yàn)镻N結(jié)的單向?qū)щ娦?,二極管導(dǎo)通時電流方向是由陽極通過管子內(nèi)部流向陰極。三角箭頭方向表示正向電流的方向,二極管的文字符號用VD表示。 三、二極管的分類 1、按半導(dǎo)體材料,可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。 2、根據(jù)其不同用途,可分為普通二極管、檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、變?nèi)荻O管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管、磁敏二極管、隧道二極管等。 3、按不同封裝分類:可分為玻璃外殼二極管、金屬外殼二極管、塑料外殼二極管、環(huán)氧樹脂外殼二極管等。 4、按照管芯結(jié)構(gòu),可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。 a、點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面,通以脈沖電流,使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起,形成一個“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸,只允許通過 較小的電流(不超過幾十毫安),適用于高頻小電流電路,如收音機(jī)的檢波等。 b、面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大,允許通過較大的電流(幾安到幾十安),主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。 c、平面型二極管是一種特制的硅二極管,它不僅能通過較大的電流,而且性能穩(wěn)定可靠,多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中。 四、常見二極管電路中的符號對照表 五、二極管的作用 二極管的作用有很多種:如整流、檢波、穩(wěn)壓、鉗位、開關(guān)、續(xù)流、瞬態(tài)抑制、發(fā)光、變?nèi)荨y溫、補(bǔ)償?shù)取? 整流:將交流電轉(zhuǎn)化為直流電,通常包括半波整流、全波整流(包括橋式整流)、晶閘管可控整流(具備調(diào)壓功能)等。 檢波:從高頻調(diào)幅波信號中將調(diào)制的低頻信號解調(diào)出來。常用于收音機(jī)中; 穩(wěn)壓:利用二極管的反向齊納擊穿時的穩(wěn)壓特性,獲得穩(wěn)定的電壓。在穩(wěn)壓電路中串入限流電阻,使穩(wěn)壓管擊穿后電流不超過允許值,因此擊穿狀態(tài)可以長期持續(xù)并不會損壞。 開關(guān):利用其單向?qū)щ娦裕屘囟ǚ较?、特定值的信號通過,起到單向開關(guān)的作用。 發(fā)光:常見為LED,即半導(dǎo)體發(fā)光二極管,用于高效率地將電能轉(zhuǎn)化為光能。 變?nèi)荩菏抢肞N結(jié)之間電容可變的原理制成的半導(dǎo)體器 ;變?nèi)荻O管與反向偏壓件,在高頻調(diào)諧、通信等電路中作可變電容器使用,如使用于電視機(jī)的高頻頭中。
在東海汽車測試技術(shù)中心舉辦的“2020年博世汽車與智能交通技術(shù)創(chuàng)新體驗(yàn)日”上,博世特別展示了其碳化硅和智能座艙域控制器解決方案?!安┦?,不僅是一家汽車零部件公司,同時也是半導(dǎo)體公司”。 從產(chǎn)品角度來說,博世半導(dǎo)體產(chǎn)品主要有三大類。一塊是MEMS,這是博世最大的半導(dǎo)體版塊,包括慣性、角速度傳感器;壓力傳感器,用于自動駕駛,安全氣囊系統(tǒng)包括汽車動力系統(tǒng)、懸架等。 除此之外還有兩塊,一是集成電路,也就是我們說的IC(integrated circuit)或者是ASICS,是專用系統(tǒng)芯片和傳感器,用在特定的汽車應(yīng)用中。(目前,這部分的產(chǎn)品主要還是對內(nèi)使用。)另一塊,博世功率半導(dǎo)體。 一、電動汽車發(fā)展“芯”動力,碳化硅SiC 博世中國汽車電子事業(yè)部市場經(jīng)理王駿躍表示:“碳化硅會成為電動汽車未來發(fā)展的“芯”動力。這個“芯”,一方面是核心、很重要的意思,另外也是一個芯片的意思。因?yàn)樘蓟璧拇蟛糠之a(chǎn)品是以芯片的形式,加上各種封裝,封裝成分立器件或者模塊的形式對外出售。所以從這個角度來說,我們稱之為“芯”動力。” 從市場應(yīng)用的前景來說,碳化硅在電動車中應(yīng)用主要有逆變器、車載充電器、DC/DC直流轉(zhuǎn)換以及充電樁上。 從整個市場規(guī)模的預(yù)測來看,2024年碳化硅市場規(guī)模大概可以到20億美金左右。2018到2024年,市場規(guī)模年復(fù)合增長率大概在30%左右。 王駿躍認(rèn)為 “碳化硅主要的應(yīng)用或者說未來占據(jù)整個市場主流的產(chǎn)品會是模塊,據(jù)預(yù)測,2023、2024年模塊會開始進(jìn)入相對成熟的階段。2024年以后,碳化硅的模塊量會有較大的突破,預(yù)計(jì)年復(fù)合增長率會比30%更高。” 博世于2019年10月在德國正式宣布其開始碳化硅相關(guān)業(yè)務(wù)。功率碳化硅半導(dǎo)體生產(chǎn)基地位于德國羅伊特林根,主要來生產(chǎn)碳化硅的晶圓以及MOSFET。 德國羅伊特林根生產(chǎn)基地主要涉及的產(chǎn)品主要有種,一是有不同結(jié)構(gòu)的裸芯片產(chǎn)品,客戶基于芯片進(jìn)行封裝成為模塊后可以用在新能源車的逆變器當(dāng)中。另一是可以提供分立器件MOSFET,它有兩種封裝的形式,一種是直插式的THT,如TO-247、263等等不同的封裝形式,以及貼片式的SMD封裝,主要是用在充電樁、車載充電以及DC/DC直流轉(zhuǎn)換等。 裸芯片和MOSFET均可以提供兩種電壓型:一種是1200V,用于高性能逆變器和充電器;另一種是750V,用于標(biāo)準(zhǔn)性能逆變器和充電器。 在特性上,博世碳化硅可以做到更長的短路耐受時間(大概可以做到3微秒),高雪崩穩(wěn)定性。另外,應(yīng)用雙通道溝槽技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)較低的RDS(ON),通俗來說就是導(dǎo)通電阻比較低,有助于降低能耗。結(jié)溫溫度會到175度,裸芯片200度。同時針對兩款電壓,裸芯片的RDS(ON)最低分別做到8毫歐和12毫歐。此外,博世基于150mm晶圓自主制造芯片,符合車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。 碳化硅MOSFET有兩種技術(shù)趨勢,一種是現(xiàn)在市場上比較主流的,我們稱為叫平面型結(jié)構(gòu),基于這個結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的間距比較大,意味著器件的體積會比較大。如果做到系統(tǒng)里面,用多個器件,這個系統(tǒng)體積就會變得比較大。 而現(xiàn)博世雙通道溝槽技術(shù),可以保證在有較小的RDS(ON)同時,可以將這個間距做得更小,讓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化。 博世碳化硅產(chǎn)品的技術(shù)路線圖,裸芯片,預(yù)計(jì)2021年的年底會上市。分立器件MOSFET這塊,大概會在2022年初上市,基于對于客戶的需求的匹配。 二、“芯”動力,座艙域控制器 電子電器架構(gòu)發(fā)展趨勢 博世座艙域控制器實(shí)現(xiàn)了多個操作系統(tǒng)的集成,能夠同時支持儀表、中控、副駕娛樂、HUD、空調(diào)、后排等多塊顯示屏,并且整合了駕駛員和乘員監(jiān)控(DOMS)、360 環(huán)視(AVM)、及人臉識別(FaceID)、多麥克風(fēng)輸入、主動降噪等功能。這一強(qiáng)大而靈活的系統(tǒng)解決方案不僅保障了行車安全,也能極大限度地提升車內(nèi)環(huán)境的用戶體驗(yàn)。 隨著用戶功能需求提升,車載娛樂域使用的ECU越來越多,具有消費(fèi)電子外觀和體驗(yàn)的信息娛樂系統(tǒng)仍然是OEM的主要競爭優(yōu)勢。而通過將多個ECU整合為座艙域控制器可以降低整車成本(BOM)、減少布線、減輕重量,并且可以降低軟件開發(fā)難度以及整車集成驗(yàn)證周期,達(dá)到更好的OTA能力。 主芯片選型層面,博世座艙域控制器搭載了高通 8155 芯片。 從芯片性能、高低搭配的平臺化、本地支持等多方面考慮,博世選擇了高通作為座艙域控制器的主芯片?!霸诓┦榔嚩嗝襟w的設(shè)計(jì)里,電子屏是車機(jī)座艙內(nèi)最大的人機(jī)交互系統(tǒng),而高通8155芯片可以完美實(shí)現(xiàn)“一芯多屏”的設(shè)計(jì)構(gòu)想。” 平臺化設(shè)計(jì)層面,博世通過軟硬件分離,兼容性規(guī)范,保證一套應(yīng)用在多個硬件平臺上兼容。博世領(lǐng)先且成熟的硬件平臺化設(shè)計(jì),精通軟硬分離的合作開發(fā)模式并積累了大量經(jīng)驗(yàn),尤其是QC6155/8155。 三、“芯”動力,新未來 博世半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展,歷史悠久。據(jù)悉,博世從1970年開始就已經(jīng)在做半導(dǎo)體相關(guān)的產(chǎn)品。從產(chǎn)品的角度來說,從最開始的ASICS,到傳感器到功率半導(dǎo)體,以及到最新的碳化硅的功率半導(dǎo)體一步步演進(jìn)。 從生產(chǎn)線的角度來說,最開始的6英寸的晶圓片,逐步發(fā)展到8英寸,以及2010年的時候,8英寸開始落地生產(chǎn),2018年在德國德累斯頓,開始12英寸晶圓片的生產(chǎn)。 博世“芯”動力,座艙域控制器芯片和碳化硅功率器件在飛速發(fā)展著。因?yàn)檫^去,我們相信未來,同時,我們也期待博世“芯”未來。
在半導(dǎo)體存儲器領(lǐng)域,韓國雙雄三星和海力士,日本的鎧俠半導(dǎo)體(KIOXIA 原東芝存儲),再加上臺灣地區(qū)的中小廠商,東亞地區(qū)就是存儲器領(lǐng)域的超級存在。隨著SK海力士收購Intel存儲部門,行業(yè)的天平還會繼續(xù)向東亞傾斜。 一、無敵的東亞存儲圈 花費(fèi)90億美元,SK海力士一口氣收購了英特爾NAND SSD業(yè)務(wù)、NAND元件和晶圓業(yè)務(wù),以及其在中國大連的NAND閃存制造工廠。只要交割順利完成,SK海力士就將成為全球第二大NAND閃存芯片供應(yīng)商。 成立于1983年的SK海力士總部位于韓國首爾,專攻存儲業(yè)務(wù),根據(jù)IC Insights公布的2020上半年全球半導(dǎo)體廠商營收排名,位列第4名,緊隨代工巨頭臺積電之后。 根據(jù)集邦咨詢公布的數(shù)據(jù),簡單估算一下,SK海力士并購后在NAND領(lǐng)域的市占率將提升到23.2%,躍升至第2位。 最有意思的是,這個榜單的前三位將全部是東亞面孔,分別是三星、SK海力士和鎧俠,其市占率總和將達(dá)到71.8%。 注意,NAND 僅僅是半導(dǎo)體存儲器中的一個品類。在另一大品類DRAM中,SK海力士也是排名第二,僅次于三星。而整個市場基本由五大廠商所把持,分別是三星、SK海力士、美光、南亞科和華邦電子。除去碩果僅存的美系廠商美光,這個市場也完全掌握在東亞廠商的手中。 可怕的是,來自東亞的巨頭們依然保有“饑渴感”,還在不斷擴(kuò)軍備戰(zhàn),讓整個行業(yè)的競爭慘烈程度不斷加劇。 處于追趕者地位的SK海力士一直有很強(qiáng)的危機(jī)意識,希望能穩(wěn)定在業(yè)內(nèi)前三。根據(jù)日本媒體報(bào)道,SK海力士構(gòu)想了一個大聯(lián)盟的計(jì)劃。除去收購Intel閃存業(yè)務(wù),SK海力士還通過談判獲得了鎧俠上市后取得15%股權(quán)的權(quán)利。鎧俠一旦上市,SK海力士就有望成為其第3大股東。如果計(jì)劃順利,SK海力士將有實(shí)力同三星在NAND上相抗衡。 SK海力士近年來還持續(xù)推行擴(kuò)張戰(zhàn)略,不論NAND閃存還是DRAM,都持續(xù)投資新工廠,包括韓國利川新工廠、中國無錫工廠擴(kuò)建等。一位業(yè)內(nèi)人士就表示,收購英特爾在大連的工廠將為SK海力士的NAND閃存補(bǔ)充很多產(chǎn)能。 老大三星為了坐穩(wěn)王座,更是不遺余力的加大投入。2020年2季度,三星的資本支出達(dá)82億美元,同比增長了58%,其中的大部分就投向了存儲器領(lǐng)域。 三星還加快了產(chǎn)能擴(kuò)張的速度。中國西安生產(chǎn)基地和韓國平澤生產(chǎn)基地都在擴(kuò)建。除了平澤的存儲器工廠(P1)已投產(chǎn)先進(jìn)NAND Flash和DRAM,于2018年投資建設(shè)的P2工廠也在2020年進(jìn)行設(shè)備投資,生產(chǎn)第二代(1ynm)和第三代(1znm)10nm級DRAM,包括建設(shè)極紫外光刻(EUV)生產(chǎn)線。同時,三星還投資了8兆韓元(70億美元)在5月開工建設(shè)NAND Flash產(chǎn)線,計(jì)劃2021下半年開始量產(chǎn)先進(jìn)的V-NAND芯片。 在IPO進(jìn)程中的鎧俠也不閑著,原本預(yù)定2021年9月動工的四日市工廠Fab7 廠房工程,也計(jì)劃推前至2021年4月。目前鎧俠已取得用地,而不論IPO的進(jìn)度如何,都會積極推動建廠計(jì)畫。 反觀歐美系碩果僅存的美光,處在四面被圍的局面中,即便明年將資本支出上調(diào)到90億美元,在東亞友商面前依然掀不起風(fēng)浪。而且,美光實(shí)現(xiàn)業(yè)績的主要工廠都在東亞和南亞地區(qū),如日本工廠主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)DRAM,新加坡工廠主要生產(chǎn)NAND Flash,中國臺灣工廠則負(fù)責(zé)封裝,只有最新的3D Xpoint工廠設(shè)在美國的猶他州(Utah)。從某種意義上來說,美光也算半個東亞企業(yè)。 在這個資金密集、人力密集、技術(shù)密集的產(chǎn)業(yè),東亞廠商短期內(nèi)是無敵的存在。 二、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移 美國推動 存儲行業(yè)有今天的局面,背后是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的力量,當(dāng)然也離不開美國的功勞。 圖 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移路徑 日本是承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的第一批受益者。從上世紀(jì)50年代,索尼創(chuàng)始人盛田昭夫從美國引入晶體管技術(shù)之后,日本的半導(dǎo)體就進(jìn)入大發(fā)展時期。到了70年代,為了補(bǔ)齊在行業(yè)短板,日本政府啟動了”DRAM制法革新”國家項(xiàng)目。由日本政府出資320億日元(3億美元),日立、NEC、富士通、三菱、東芝五大企業(yè)聯(lián)合籌資400億日元(3.8億美元)。總計(jì)投入720億日元(6.8億美元)為基金,由日本電子綜合研究所,和計(jì)算機(jī)綜合研究所牽頭,設(shè)立國家性科研機(jī)構(gòu)——“VLSI技術(shù)研究所”。 這一為期4年的項(xiàng)目讓日本獲利豐厚,終于在1982年登頂全球DRAM第一的位置,并將大部分美國企業(yè)逼入困境,發(fā)明DRAM的Intel公司也因此退出這個領(lǐng)域。 美國懼怕日本在半導(dǎo)體技術(shù)上超越自己,逼迫日本簽下《日美半導(dǎo)體協(xié)議》,使NEC等公司開始縮減產(chǎn)能,同時扶植韓國廠商來制約日本。 美國向韓國提供大量的資金支持用于研發(fā)和技術(shù)更新,同時持續(xù)的給予技術(shù)支持。 1990 年,三星開發(fā)出世界第三個 16M DRAM。進(jìn)入 90 年代,韓國 DRAM 技術(shù)的國產(chǎn)化步伐加快,水平也有很大的提高,16M RAM、64M DRAM 相繼在 1990 年、1992 年開發(fā)成功,256M 和 1G DRAM 接踵于1994 年、1995年問世,韓國終于在 DRAM 領(lǐng)域超過日本,摘下世界第一的桂冠。 日本企業(yè)讓出了市場份額,但美國人沒有料到的是,韓國企業(yè)卻在美日交戰(zhàn)中平地崛起。特別是2008年的金融危機(jī),歐洲的奇夢達(dá)和日本的爾必達(dá)(日立、NEC等DRAM業(yè)務(wù)部組成)受到重創(chuàng),韓國企業(yè)卻逆勢投資,終于成為行業(yè)新霸主。 韓國的奇跡崛起也在于不斷效法日本。1981年,韓國政府為推動集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,制定了“半導(dǎo)體工業(yè)育成計(jì)劃”,加強(qiáng)了對集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)的開發(fā)。政府還頒布了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)性長期規(guī)劃(1982-1986)。正是得到了政府的直接刺激和承諾,三星、現(xiàn)代等企業(yè)才宣布大舉參與超大規(guī)模集成技術(shù)水平的大規(guī)模芯片生產(chǎn),特別是DRAM的開發(fā)。 韓國和日本的在半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展路徑極為相似,不同的是,韓國企業(yè)堅(jiān)定不移的信心和持續(xù)投入度更強(qiáng)。從三星創(chuàng)始人李秉喆以戰(zhàn)略性眼光決定發(fā)展半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)開始,再到后任會長李健熙的堅(jiān)持,在家族式大財(cái)團(tuán)模式下,無論全球市場如何波動,企業(yè)政策一直保持了連續(xù)性。特別是三次逆周期投資,更是奠定了三星今日的王位基礎(chǔ)。 兩國政府的推動也是左右行業(yè)發(fā)展的重要因素。日本有DRAM制法革新項(xiàng)目,韓國隨后效仿,由電子通信研究所(KIST)牽頭,聯(lián)合三星、LG、現(xiàn)代與韓國6所大學(xué),一起對4M DRAM進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),1986-1989三年間,韓國政府共計(jì)投入 1.1億美元,并且承擔(dān)了研發(fā)項(xiàng)目中57%的研發(fā)經(jīng)費(fèi)。 當(dāng)然,這兩條還不足以說明韓日為什么會在存儲器領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先,因?yàn)槊绹蜌W洲也有類似的做法。最終的答案可能就在于存儲器本身。知名半導(dǎo)體行業(yè)專家莫大康認(rèn)為,存儲器是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,設(shè)計(jì)上差異性不大,要靠規(guī)模取勝。誰能夠在一個集成電路上集成更多穩(wěn)定的存儲單位,“能夠制造出穩(wěn)定的存儲器”,是產(chǎn)業(yè)獲勝的關(guān)鍵。而這恰恰是日本工匠哲學(xué)的基本要求。在穩(wěn)定性得到保證之后,之后才是其他特性。韓國也繼承了這一品質(zhì),因此才能將存儲芯片做到極致。 三、東亞模式和技術(shù)進(jìn)化 半導(dǎo)體存儲器行業(yè)有今日的格局,可被視為“東亞模式”的最佳表現(xiàn)。 二戰(zhàn)后東亞國家先后崛起,創(chuàng)造了一系列經(jīng)濟(jì)奇跡,人們將這一過程總結(jié)為“東亞模式”。 “東亞模式”本質(zhì)上是一種“經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式”。它是指出口導(dǎo)向型的工業(yè)化戰(zhàn)略或外向型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略。 “東亞模式”最顯著的特色是強(qiáng)力政府加上具有強(qiáng)烈的經(jīng)濟(jì)建設(shè)意識和強(qiáng)大的導(dǎo)向作用。 “東亞模式”其特征表現(xiàn)為:東亞各國、各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長和工業(yè)化是其致力于經(jīng)濟(jì)增長和現(xiàn)代化的政府理性地進(jìn)行制度創(chuàng)新和制度安排并有效地予以實(shí)施的結(jié)果。 美國和歐洲為東亞各國開放了市場,使得其得以擴(kuò)大出口,同時進(jìn)口所需要的原材料,再加上政府的引導(dǎo),促成了制造業(yè)的快速發(fā)展。 按照世界銀行2019年公布的數(shù)字,全球制造業(yè)GDP最大的五個國家是中國、美國、日本、德國和韓國,其中東亞的中日韓三國都名列世界制造業(yè)五強(qiáng)之內(nèi)。 東亞模式發(fā)展到經(jīng)濟(jì)高速增長的后期,有規(guī)劃下的產(chǎn)業(yè)政策、科技型產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼和轉(zhuǎn)型升級、進(jìn)口替代,也是重要的特色。很多行業(yè)依賴于強(qiáng)勢政府的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和政府補(bǔ)貼而崛起,比如光伏產(chǎn)業(yè)、新能源汽車和半導(dǎo)體存儲器行業(yè)。 這種模式為東亞地區(qū)帶來了存儲器產(chǎn)業(yè)的榮光,但未來是否依然有效,現(xiàn)在還不得而知。 可以看到的是,存儲器行業(yè)在比拼產(chǎn)能的同時,也更加重視技術(shù)創(chuàng)新。Intel將大部分存儲業(yè)務(wù)賣給了SK海力士,唯獨(dú)保留了Xpoint單元。這也說明Intel依然看好3D閃存的未來。 對于SK海力士和三星來說,兩者之間也在技術(shù)層面不斷針鋒相對。SK海力士于2018年成功開發(fā)了全球首款基于電荷擷取閃存(Charge Trap Flash,CTF)的96層4D NAND閃存,并于2019年開發(fā)了128層4D NAND閃存。而三星存儲同樣也在2018年5月推出了9X層的第五代V-NAND閃存顆粒,并在2019年通過獨(dú)特的通道孔蝕刻技術(shù),推出了功耗更低性能更快的1XX層的第六代V-NAND閃存顆粒。 可以預(yù)見,有了Intel閃存技術(shù)的加持后,SK海力士對三星的挑戰(zhàn)還將進(jìn)一步升級。對于中國存儲產(chǎn)業(yè)來說,身處“東亞怪物房”也并非都是壞事。能近距離觀察學(xué)習(xí)領(lǐng)先者的經(jīng)驗(yàn),又背靠巨大的市場,這都是我們的優(yōu)勢。
隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)和自動駕駛技術(shù)的推廣,汽車半導(dǎo)體市場正迎來黃金發(fā)展時期。 有資料顯示,對于 L1 到 L5 等級的自動駕駛而言,在 L1 時自動駕駛的半導(dǎo)體成本只有約 150 美金,到 L3 等級提升至 600 美金,上升到 L4、L5 等級,整車的半導(dǎo)體成本將會達(dá)到 1200 美金。而這個快速增長的市場中,存儲產(chǎn)品和技術(shù)并不為主流媒體關(guān)注。 富士通電子元器件(上海)有限公司產(chǎn)品管理部總監(jiān)馮逸新也在一次活動中表示:“隨著新基建的部署,充電樁的普及將快速促進(jìn)新能源汽車的普及,無論是樁側(cè)還是車側(cè),未來都將催生更多的高性能存儲應(yīng)用需求?!痹摴咀鳛榉且资詢?nèi)存FRAM的市場主力提供商,正以滿足汽車市場需求最佳的性能迎來市場增長的甜蜜期。 作為已經(jīng)量產(chǎn)FRAM 20年之久,出貨超過41億顆的富士通,其自2017年開始先后推出多款可在高達(dá)125℃高溫環(huán)境下運(yùn)作的車規(guī)級FRAM產(chǎn)品,經(jīng)過僅僅兩年時間的市場推廣,目前已成功打入了東風(fēng)、金龍、宇通、上汽通用五菱、華晨寶馬、一汽、御捷、江淮、奇瑞等整車廠的諸多Tier-1、Tier-2供應(yīng)鏈。 富士通AEC-Q100 Grade 1車規(guī)級FRAM產(chǎn)品線 一、極高耐久性、可靠性和極低遲延,特別的存儲器給特別的汽車應(yīng)用 隨著5G、車聯(lián)網(wǎng)等概念的興起,整車ADAS、車載娛樂等功能正逐漸成為新一代智能汽車的標(biāo)配,而多傳感器融合以及大屏、多屏顯示賦能下的車載軟硬件系統(tǒng)無疑需要搭載更多的車載存儲器。 同時,這些存儲器由于分布于各種不同類型的車載終端和硬件系統(tǒng)當(dāng)中充當(dāng)圖像、視頻甚至語音等數(shù)據(jù)內(nèi)容的核心載體,其用量以及數(shù)據(jù)儲存特性方面的需求往往大相徑庭——或者經(jīng)常進(jìn)行數(shù)據(jù)擦寫,或者需要更長的循環(huán)壽命,或者需要超高可靠性,等等。所以,要想成功打入車載存儲市場,幾乎沒有一個完全的方案,獨(dú)特性能滿足特定應(yīng)用場景存儲需求的細(xì)分市場受到關(guān)注。 以新能源汽車中最核心技術(shù)之一VCU(整車控制單元)為例,VCU是整個控制系統(tǒng)的核心,通過采集電機(jī)及電池狀態(tài)、加速踏板信號、制動踏板信號及其它執(zhí)行器傳感器控制器信號,可根據(jù)駕駛員的駕駛意圖綜合分析并做出相應(yīng)判定后,監(jiān)控下層的各部件控制器的動作。 它負(fù)責(zé)汽車的正常行駛、制動能量回饋、整車發(fā)動機(jī)及動力電池的能量管理、網(wǎng)絡(luò)管理、故障診斷及處理、車輛狀態(tài)監(jiān)控等,從而保證整車在較好的動力性、較高經(jīng)濟(jì)性及可靠性狀態(tài)下正常穩(wěn)定的工作,可謂是汽車的大腦。 FRAM在整車控制單元VCU中的應(yīng)用 “VCU系統(tǒng)需要以每秒一次的速度去記錄汽車行駛的當(dāng)前狀態(tài)以及發(fā)生故障時的變速器擋位、加速狀況、剎車和輸出扭矩等信息,而采用FRAM可以通過更簡單的軟件進(jìn)行存儲與讀取,同時保證高速和高可靠性?!瘪T逸新介紹道。 今年5月,富士通最新推出了車規(guī)級產(chǎn)品MB85RS2MLY,可在-40°C至+125°C溫度范圍內(nèi)達(dá)到10兆次讀/寫次數(shù),非常適合需要實(shí)時數(shù)據(jù)記錄的應(yīng)用(比如連續(xù)10年每天每0.1秒記錄一次數(shù)據(jù),則寫入次數(shù)將超過30億),可謂具有極高的數(shù)據(jù)寫入耐久性和可靠性。 這些特性對于作為新能源汽車另一大核心技術(shù)的BMS(電池管理系統(tǒng))來說同樣至關(guān)重要。BMS需要實(shí)時記錄數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù),其系統(tǒng)將以每秒或每0.1秒的頻率實(shí)時和連續(xù)地記錄電池單元的重要數(shù)據(jù)(故障信息,健康狀況SOH和電量計(jì)量SOC等),同時監(jiān)控電池的短期(最后幾個充電周期60次/秒)和長期(整個電池壽命)電池性能。 據(jù)馮逸新介紹:“舉個簡單的例子,電池單元電量一般維持在30%~75%之間表示正常運(yùn)作,如有不均衡的情況則需從別的單元補(bǔ)充過來,這時系統(tǒng)需要檢測記錄電池單元的電量、溫度、電壓、電流等等數(shù)據(jù),而且單次監(jiān)測記錄的時間不能間隔太長?!? 因此,通過采用FRAM,汽車制造商能夠大幅降低系統(tǒng)復(fù)雜度并提高數(shù)據(jù)完整性。事實(shí)上,F(xiàn)RAM的身影目前已經(jīng)遍布諸如安全氣囊數(shù)據(jù)儲存(Airbag)、事故數(shù)據(jù)記錄器(EDR)、新能源車CAN盒子(CAN-BOX)、新能源車載終端(T-BOX)、胎壓監(jiān)測(TPMS)、汽車駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)及導(dǎo)航與信息娛樂系統(tǒng)(infotainment)等新能源汽車關(guān)鍵電子系統(tǒng)。 車規(guī)級FRAM,是滿足汽車電子可靠性和無遲延要求的最佳存儲器選擇 二、他山之石可以攻玉,F(xiàn)RAM這樣應(yīng)對充電樁存儲痛點(diǎn) 今年3月,中國提出要求加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度,在隨后披露的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)七大領(lǐng)域中,新能源充電樁名列其中。據(jù)《賽迪顧問》數(shù)據(jù)顯示,截止2019年12月中國充電樁保有量達(dá)到121.9萬臺,車樁比約為3.4:1,遠(yuǎn)低于《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020)》規(guī)劃的1:1,保守估計(jì)未來10年,中國充電樁建設(shè)缺口將高達(dá)6300萬。 相比加油站,充電樁能夠承載更多的信息,除電流外,還有信息流、資金流等等。作為車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的重要端口,充電樁網(wǎng)絡(luò)的大面積建成必將成為未來社會交通系統(tǒng)的重要信息平臺。 因此,充電樁數(shù)據(jù)的記錄和存儲非常重要。作為給新能源汽車提供電能的配套產(chǎn)品,充電樁在運(yùn)行過程中需要處理大量的參數(shù),通過系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)和事件信息,實(shí)現(xiàn)設(shè)備集中遠(yuǎn)程監(jiān)控,為設(shè)備故障診斷提供必要的數(shù)據(jù)支持,也為電站綜合管理提供全面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表。 為此,所有數(shù)據(jù)必須進(jìn)行統(tǒng)一的采集、查看和分析,并提供設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測、危險(xiǎn)警告與通知、數(shù)據(jù)查詢分析、設(shè)備運(yùn)行總額和管理等功能。 “充電樁生產(chǎn)商需要挑選合適的存儲產(chǎn)品予以應(yīng)對,其數(shù)據(jù)存儲的應(yīng)用需求與智能表計(jì)非常相似?!瘪T逸新指出,“目前,F(xiàn)RAM存儲器在智能電表行業(yè)已經(jīng)作為標(biāo)準(zhǔn)存儲器被廣泛采用,其具備的三大優(yōu)勢是許多同類型存儲器無法比擬的?!瘪T逸新所說的FRAM三大優(yōu)勢分別是高速寫入、耐久性以及低功耗。與EEPROM對比,F(xiàn)RAM寫入次數(shù)壽命高達(dá)10萬億次,而EEPROM僅有百萬次(10^6)。 富士通FRAM寫入數(shù)據(jù)可在150ns內(nèi)完成,速度約為EEPROM的30,000倍。寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù)的功耗僅為150nJ,約為EEPROM的1/400,在電池供電應(yīng)用中具有巨大的優(yōu)勢。 FRAM、EEPROM、FLASH主要參數(shù)對比 FRAM不僅能夠進(jìn)行高速寫入,同樣也能夠?qū)崿F(xiàn)高速擦除。以保障數(shù)據(jù)安全為例,若遇到黑客違法盜取及分析充電樁的機(jī)密數(shù)據(jù),將導(dǎo)致大范圍的信息泄露。對此,低功耗和高速的FRAM可以利用小型電池電源,瞬間消去重要數(shù)據(jù),從而確保用戶的信息安全。 這時,F(xiàn)RAM僅需0.1mA的工作電流,就能夠在0.3ms的時間內(nèi)擦除256bit的數(shù)據(jù),相比EEPROM擁有顯著的優(yōu)勢。 FRAM、EEPROM、FLASH工作電流與消去時間對比 三、滿足差異化市場需求,打造全覆蓋存儲產(chǎn)品陣列 盡管FRAM比傳統(tǒng)的Flash、EEPROM在讀寫耐久性、寫入的速度和功耗等方面都更具有優(yōu)勢,但其同樣有著成本較高、容量不高的不足。為此,富士通重點(diǎn)推出了可與FRAM產(chǎn)品形成市場互補(bǔ)的另外兩大存儲產(chǎn)品——可變電阻式隨機(jī)存取內(nèi)存ReRAM和納米隨機(jī)存儲器NRAM,以滿足更多差異化需求。 ReRAM可以實(shí)現(xiàn)對大容量EEPROM的完全替代。2019年8月富士通成功研發(fā)MB85AS8MT——這是全球最高密度8Mbit ReRAM產(chǎn)品,其采用SPI介面并與EEPROM相容的非揮發(fā)性記憶體,能在1.6至3.6伏特之間的廣泛電壓范圍運(yùn)作,在5MHz工作頻率下僅需0.15mA讀取資料。 “目前全球只有兩家公司能夠量產(chǎn)ReRAM,富士通是其中之一。”馮逸新說到,“EEPROM容量最大只有2Mb,且在一些情況下功耗太高。我們量產(chǎn)的4Mb、8Mb產(chǎn)品可以滿足有這些需求的EEPROM客戶,同時能保證價(jià)格與EEPROM 2Mb接近?!? 富士通ReRAM推出時間 按照規(guī)劃,富士通預(yù)計(jì)會在2021年前后帶來16Mbit甚至32Mbit ReRAM產(chǎn)品,屆時將進(jìn)一步滿足企業(yè)和客戶對各種特殊應(yīng)用的需求。 NRAM則兼具FRAM的高速寫入、高讀寫耐久性(比NOR Flash高1000倍),又具備與NOR Flash相當(dāng)?shù)拇笕萘颗c造價(jià)成本并實(shí)現(xiàn)很低的功耗(待機(jī)模式時功耗幾乎為零),同時可靠性非常高,在80度時存儲數(shù)據(jù)時限高達(dá)1000年,在300度時亦可達(dá)到10年。 談到NRAM在車載存儲的應(yīng)用時,馮逸新指出:“目前的基于FRAM的車規(guī)級IC高溫承受范圍在125度,而NRAM卻可以達(dá)到150度,因此,未來基于NRAM的IC身影將有望出現(xiàn)在汽車發(fā)動機(jī)中。”作為NRAM的第一代產(chǎn)品,富士通16Mbit的DDR3 SPI接口產(chǎn)品最快將于2020年底上市。 可以看到,通過打造完善的FRAM、ReRAM、NRAM三線產(chǎn)品陣列,富士通能夠?qū)崿F(xiàn)對于傳統(tǒng)存儲產(chǎn)品EEPROM和NOR FLASH的完全替代,屆時勢必引發(fā)存儲行業(yè)的新一輪洗牌。 四、總結(jié) 可以預(yù)見,未來汽車半導(dǎo)體市場需求將產(chǎn)生極大增量,特別是2020年注定將是國內(nèi)新能源汽車相關(guān)電子產(chǎn)品市場與技術(shù)變革的關(guān)鍵一年。未來汽車自動駕駛的發(fā)展注定越來越廣,對數(shù)據(jù)處理和存儲的要求將會達(dá)到非常高的程度。
目前,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域的代表性算法,基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的字符識別、圖像分類或語音識別等關(guān)鍵技術(shù),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于搜索引擎和智能手機(jī)等產(chǎn)品中。 其中,當(dāng)前最為有效且應(yīng)用最為廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,簡稱“卷積運(yùn)算”。在現(xiàn)有技術(shù)中,CNN算法的核心計(jì)算單元是乘加運(yùn)算,乘法累加器陣列常用于矩陣乘法運(yùn)算,而卷積運(yùn)算可以轉(zhuǎn)換為矩陣乘法運(yùn)算。 因此業(yè)界廣泛采用MAC(乘累加器)陣列為計(jì)算核心的專用加速硬件,例如:現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)等,以加速卷積運(yùn)算的運(yùn)算速度。 但是目前卷積計(jì)算也存在著一些問題,一方面,當(dāng)MAC陣列中存在多個卷積窗口同時進(jìn)行卷積運(yùn)算時,這些卷積窗口分布在MAC陣列中的不同位置,使得MAC陣列的利用率非常低。另一方面,存在大量重復(fù)數(shù)據(jù)被從RAM輸入到MAC陣列,這樣會增加RAM的訪問次數(shù)。 為了解決這樣的問題,華為發(fā)明了將CPU、RAM和卷積運(yùn)算芯片集成在同一數(shù)據(jù)總線上的AI芯片,2016年12月29日,華為發(fā)明了一項(xiàng)名為“卷積運(yùn)算芯片和通信設(shè)備”的發(fā)明專利(申請?zhí)枺?01611243272.X),申請人為華為機(jī)器有限公司。 根據(jù)該專利目前公開的資料,讓我們一起來看看華為的這項(xiàng)新架構(gòu)AI芯片吧。 如上圖,為該專利中發(fā)明的硬件設(shè)備的示意性框架圖,硬件架構(gòu)中包括中央處理器100、雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器(DDR SDRAM)200以及卷積運(yùn)算芯片300。CPU用來控制卷積運(yùn)算芯片啟動卷積運(yùn)算,DDR SDRAM用于向卷積運(yùn)算芯片的數(shù)據(jù)緩存模塊輸入多個卷積數(shù)據(jù)和多個卷積參數(shù),然后卷積運(yùn)算芯片根據(jù)這些數(shù)據(jù)來完成卷積運(yùn)算。 當(dāng)?shù)玫竭\(yùn)算結(jié)果后,就會將運(yùn)算結(jié)果寫回到DDR SDRAM事先設(shè)定好的內(nèi)存地址中,并同時通知CPU完成運(yùn)算,以從內(nèi)存地址中提取結(jié)果數(shù)據(jù)。 如上圖,為上面框架中的卷積運(yùn)算芯片的結(jié)構(gòu)示意圖,這種卷積運(yùn)算芯片包括數(shù)據(jù)緩存模塊310、M*N乘法累加器陣列320、輸出控制模塊330和陣列控制模塊340。 數(shù)據(jù)緩存模塊用于向乘法累加器中的第一乘法累加窗口傳輸用于卷積運(yùn)算的多個卷積數(shù)據(jù)和卷積參數(shù),卷積參數(shù)由數(shù)據(jù)緩存模塊根據(jù)第一卷積參數(shù)矩陣確定,而該控制器也是通過在運(yùn)算器內(nèi)集成這樣的數(shù)據(jù)緩存器,從而減少了RAM的訪問次數(shù),進(jìn)而減少了RAM的訪問壓力。 其中M*N乘法累加器是該運(yùn)算芯片的核心運(yùn)算部件,而這種M*N的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式也是為了進(jìn)行卷積運(yùn)算而特意設(shè)計(jì)的,其具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。 可以看到,這種乘法累加器包括M*N個處理單元,并且每兩行的處理單元之間還存在斜向的數(shù)據(jù)傳輸通道,這相比于傳統(tǒng)的矩陣式數(shù)據(jù)傳輸通道,具有更加靈活的數(shù)據(jù)傳輸方式,可以更好的適用于AI芯片進(jìn)行多種類型的運(yùn)算。 第一乘法累加窗口可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行乘法運(yùn)算,并接著進(jìn)行加法運(yùn)算以獲得卷積結(jié)果,最后由輸出控制模塊輸出卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)算結(jié)果,進(jìn)而完成AI芯片中的任務(wù)。 在該專利中,為了盡可能地提高M(jìn)AC陣列的利用率以及卷積運(yùn)算效率,陣列控制模塊會根據(jù)第一卷積參數(shù)矩陣的行數(shù)和第一卷積數(shù)據(jù)陣列的行數(shù)來確定第一乘法累加窗口的列數(shù)。 華為發(fā)明的卷積運(yùn)算芯片,這種卷積運(yùn)算芯片能夠在提高陣列資源利用率的同時降低RAM訪問次數(shù),進(jìn)而減小RAM的訪問壓力。例如華為發(fā)明的昇騰AI芯片也正是基于這樣的技術(shù)之上,才能實(shí)現(xiàn)極高的算力,不管多么復(fù)雜的模型都可以輕松訓(xùn)練,且實(shí)現(xiàn)極低的功耗。
華為公司在10月22日晚上舉行了全球線上發(fā)布會,推出了新一代的Mate 40系列,其中Mate 40搭載的麒麟9000芯片更是驚艷亮相,采用了5nm工藝制程,實(shí)現(xiàn)了集成153億個晶體管,是全球首個突破150億大關(guān)的芯片,比蘋果A14多30%。 在華為CEO余承東的介紹中,麒麟9000芯片擁有八核的CPU,24核的GPU,兩大一小NPU,還集成了華為最先進(jìn)的ISP技術(shù)。但是由于美國的第二輪制裁,華為的芯片截止到9月15日就已經(jīng)全面停產(chǎn)。也代表新一代全球最領(lǐng)先的麒麟9000芯片將會絕版,其中原因之一就是我們沒有屬于自己的光刻機(jī)。 一、中國為何需要光刻機(jī) 華為芯片被斷之后,我們迫切需要解決的技術(shù)就是芯片制造技術(shù),但是想要解決芯片制造技術(shù)就離不開光刻機(jī)。舉一個很簡單的例子,光刻機(jī)就是將設(shè)計(jì)好的芯片圖紙“打印”出來的過程。 而光刻機(jī)越高端,打印出來的芯片性能也就越好。所以,想要實(shí)現(xiàn)芯片自研的發(fā)展,首先要具備一流的光刻機(jī)。一直以來,中國的芯片也都是需要依靠進(jìn)口的,不管是華為系統(tǒng)還是安卓系統(tǒng),我國手機(jī)中的芯片都是需要和其他國家合作才能進(jìn)行下去的。進(jìn)口其他國家的芯片,然后自己再次組裝生產(chǎn),這也導(dǎo)致我國會陷入尷尬的局面。 芯片作為產(chǎn)品絕對的核心部件,華為目前僅僅只能掌握芯片設(shè)計(jì),旗下麒麟系列最頂級芯片都是需要采用5nm和7nm技術(shù),而目前中方技術(shù)只能生產(chǎn)出14nm芯片,這距離全球頂尖水平還是有不小的距離,我們主要就是落后在芯片的生產(chǎn)設(shè)備光刻機(jī)上,而美國就是想要將這一優(yōu)勢放大轉(zhuǎn)為勝勢。 二、中科院“入局”光刻機(jī) 前不久,中科院決定“入局”光刻機(jī),院長白春禮表示“面臨美國在高科技產(chǎn)業(yè)的打壓,我們就要把對方卡脖子的清單變成科研目標(biāo)和任務(wù)”!光刻機(jī)從表面上看是個巨大的難題,但在短時間內(nèi)中科院已經(jīng)有了重大突破,目前傳來最新消息,我們已經(jīng)研發(fā)出5nm激光光刻加工方法,這項(xiàng)新技術(shù)的出現(xiàn)或?qū)⒁慌e打破荷蘭ASML的壟斷局面! 關(guān)于中國科學(xué)院的決定,業(yè)內(nèi)人士都紛紛評論:近年來光刻機(jī)、芯片這些資金密集且研發(fā)周期長的產(chǎn)業(yè)不斷受到國家的重視,顯然這次“國家隊(duì)”的出手將會給半導(dǎo)體行業(yè)注入一針強(qiáng)心劑。 在中國科學(xué)院宣布入場光刻機(jī)之后,國內(nèi)的好消息也是頻頻傳來, 值得一提的是,中國的南京集成電路大學(xué)正式揭牌儀式,就在華為舉行線上全球發(fā)布會的同一天。并且該校所有的科目學(xué)習(xí)都將圍繞芯片來進(jìn)行。還與華為和中心國際等公司合作,為國家培養(yǎng)集成電路人才。在這里將會源源不斷地為中國培養(yǎng)相關(guān)人才,徹底在把中國的芯片產(chǎn)業(yè)給落實(shí),未來再也不會懼怕美國的“卡脖子”了。 這一步一步走來,中國也在發(fā)揮出了自己的民族精神,不怕苦不怕累。中國在芯片領(lǐng)域也在不斷前行,雖然緩慢,但是相信終歸可以實(shí)現(xiàn)芯片爆發(fā)式增長,掌握自己的核心技術(shù)。
在10月22日的華為Mate 40系列發(fā)布會最后,余承東表示,華為現(xiàn)在處在非常艱難的時刻。這令人十分痛心。艱難的不只是華為,還有中國芯片行業(yè)。美國正將黑手伸向越來越多的中國半導(dǎo)體企業(yè),這都令人不得不提高警惕。 現(xiàn)階段由于“中國芯”的缺失,正經(jīng)歷著史無前例的艱難困苦,但針對怎樣打造出“中國芯”,我們一直在奮斗。 十月二十二日,我國第一所芯片大學(xué)——南京集成電路大學(xué)舉行了揭牌儀式。其有別于其他大學(xué)更側(cè)重于基礎(chǔ)知識的傳授,這所學(xué)校更重視專業(yè)技能的塑造以及綜合實(shí)踐的帶教。而且該學(xué)校將與華為、中芯國際合作,向自己的建校初衷——塑造集成電路優(yōu)秀人才前進(jìn),達(dá)到優(yōu)秀人才的“質(zhì)與量”的要求。 該大學(xué)為當(dāng)今半導(dǎo)體優(yōu)秀人才貧乏的現(xiàn)狀雪中送炭,可以說,這是一所具備中國社會主義特色的芯片大學(xué)! 據(jù)報(bào)道,南京集成電路產(chǎn)業(yè)服務(wù)項(xiàng)目局長、東南大學(xué)專家教授時龍興被任命為南京集成電路大學(xué)校校長。據(jù)時龍興介紹,為了更好地培育集成電路人才,達(dá)到該人才培養(yǎng)的數(shù)量、品質(zhì)和多元化規(guī)定,南京集成電路大學(xué)應(yīng)時而生。各專業(yè)都將緊緊圍繞集成電路技術(shù)開展設(shè)計(jì)方案,關(guān)鍵搞好“小而精”的芯片制造工作。 IC是一項(xiàng)漫長的工作,人才培養(yǎng)也是一項(xiàng)長期的投入,科技人員一定要能耐住性子和能坐冷板凳?,F(xiàn)階段的狀況不清楚什么是科學(xué)、不重視科學(xué)研究、不尊重科學(xué)家,不能學(xué)會獨(dú)立思考,那么談何核心技術(shù)呢? 更特別的是,南京集成電路大學(xué)的“股東們”是公司、高等學(xué)校和科研院所,有別于傳統(tǒng)的大學(xué)。它并不是由國家或省份創(chuàng)建的,而是依據(jù)產(chǎn)業(yè)的需要而開設(shè)的大學(xué),探尋一種新的產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)方式。 就人才培養(yǎng)來講,南京集成電路大學(xué)采用的模式為“5+1+2”。企業(yè)員工、大學(xué)中即將畢業(yè)的學(xué)子和來源于不同科學(xué)研究組織的工作人員,都可以是芯片大學(xué)的生源??梢哉f,南京集成電路大學(xué)是與高等院校與公司連接、產(chǎn)教融合發(fā)展的開發(fā)平臺。這樣看的話,該大學(xué)的學(xué)生必須一定的基礎(chǔ)知識,并不是從普通高中招生,也不是作為傳統(tǒng)大學(xué)文化教育的填補(bǔ)。 除了辦校愿景、招生方式和傳統(tǒng)的大學(xué)不一樣,它的師資、課程內(nèi)容以及資格證書都不一樣。南京集成電路大學(xué)師資是資深的工程設(shè)計(jì)師,或者是專家。經(jīng)過這樣的專家指導(dǎo),那樣塑造出的優(yōu)秀人才更合乎公司的需求。 該大學(xué)將結(jié)合學(xué)生的缺點(diǎn)和企業(yè)的要求來設(shè)計(jì)課程,與傳統(tǒng)大學(xué)的規(guī)范化輸出不一樣的是,它是一種人性化的學(xué)習(xí)培訓(xùn)。因此,在該大學(xué)畢業(yè)時,會拿到不一樣的資格證書。從該芯片大學(xué)畢業(yè)得到的是實(shí)踐考核的結(jié)業(yè)證,而從傳統(tǒng)大學(xué)畢業(yè)則會拿到國家教育部授予的畢業(yè)證。 若南京集成電路大學(xué)的模式能夠成功,這對國產(chǎn)芯片行業(yè)來說,是一個不錯的消息。國產(chǎn)芯片有望迎來曙光。 比爾蓋茨曾表示,美國對華為芯片斷供的行為,會逼迫中國投身芯片制造行業(yè),并最終實(shí)現(xiàn)芯片自給自足。如今看來,比爾蓋茨所言非虛。中國如今正向著國產(chǎn)芯片自主、可控的方向,一步步邁進(jìn)。 國產(chǎn)芯片并不能一蹴而就,還有很長的發(fā)展,應(yīng)腳踏實(shí)地。